一、生成ATP的氧化磷酸化体系
（一）氧化呼吸链是一系列有电子传递功能的氧化还原组分
区分递氢体和递电子体的概念。
递氢体一定是递电子体，但递电子体不一定是递氢体。比如细胞色素、Fe-S是单电子传递体，并不是递氢体。
1.氧化呼吸链由4种具有传递电子功能的复合体组成
注意：泛醌（CoQ）和Cytc与线粒体内膜结合不紧密，不包含在这4种复合体内。
（1）复合体I作用是将NADH+H+中的电子传递给泛醌；
（2）复合体Ⅱ作用是将电子从琥珀酸传递到泛醌；
（3）复合体Ⅲ作用是将电子从还原型泛醌传递给细胞色素c；
（4）复合体IV将电子从细胞色素c传递给氧。
列表总结一下：
2.氧化呼吸链组分按氧化还原电位由低到高的顺序排列（重点中的重点，必须掌握）
氧化呼吸链分两条途径：
（1）NADH→复合体I→CoQ→复合体Ⅲ→复合体IV→O2
（2）琥珀酸→复合体Ⅱ→复合体Ⅲ→复合体IV→O2
NADH→FMN（Fe-S）→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cyta→Cyta3
琥珀酸→FAD（Fe-S）→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cyta→Cyta3
（二）氧化磷酸化将氧化呼吸链释能与ADP磷酸化生成ATP偶联
区分底物水平磷酸化和氧化磷酸化（偶联磷酸化）
1.氧化磷酸化偶联部位在复合体I、Ⅲ、IV
P/O比值
2.氧化磷酸化偶联机制是产生跨线粒体内膜的质子梯度
化学渗透假说
3.质子梯度回流释放能量被ATP合酶利用催化ATP合成
复合体V（ATP合酶）
（三）氧化磷酸化作用可受某些内外因素影响
1.有3类氧化磷酸化抑制剂（例子经常考）
（1）呼吸链抑制剂阻断氧化磷酸化的电子传递过程
鱼藤酮、粉蝶霉素A、异戊巴比妥：复合体I
记忆口诀：一（异戊巴比妥）分（粉蝶霉素A）钱一条鱼（鱼藤酮）
萎锈灵：复合体Ⅱ
抗霉素A：复合体Ⅲ
CN-、N3-：复合体IV
CO：Cyta3，阻断电子传递给O2
（2）解偶联剂破坏电子传递建立的跨膜质子电化学梯度
（3）ATP合酶抑制剂同时抑制电子传递和ATP的生成
2.ADP是调节正常人体氧化磷酸化速率的主要因素
当机体利用ATP增多时，ADP浓度增高，氧化磷酸化速度加快
3.甲状腺激素刺激机体耗氧量和产热同时增加
4.线粒体DNA突变可影响机体氧化磷酸化功能使ATP生成减少。
（四）ATP在能量的生成、利用、转移和储存中起核心作用
UTP、CTP、GTP可为糖原、磷脂、蛋白质等合成提供能量。
（五）线粒体内膜对各种物质进行选择性转运
1.胞质中NADH通过穿梭机制进入线粒体氧化呼吸链
①α磷酸甘油穿梭主要存在于脑和骨骼肌中
每对H+进入琥珀酸呼吸链可产生1.5ATP
②苹果酸-天冬氨酸穿梭主要存在于肝和心肌中
每对H+进入NADH呼吸链可产生2.5ATP
2.ATP-ADP转位酶促进ADP进入和ATP移出紧密偶联
第七章氨基酸代谢
考纲要求：
①蛋白质的营养作用。②氨基酸的一般代谢（体内蛋白质的降解、氧化脱氨基、转氨基及联合脱氨基）。③氨基酸的脱羧基作用。④体内氨的来源和转运。⑤尿素的生成——鸟氨酸循环。⑥一碳单位的定义、来源、载体和功能。⑦甲硫氨酸、苯丙氨酸与酪氨酸的代谢。
一、蛋白质的营养作用
1.体内蛋白质具有多方面的重要功能
2.体内蛋白质的代谢状况可用氮平衡描述
氮的总平衡、氮正平衡、氮负平衡
3.营养必需氨基酸决定蛋白质的营养价值
必需氨基酸与非必需氨基酸
蛋白质的营养价值
二、蛋白质的消化、吸收与腐败
（一）外源性蛋白质消化成氨基酸和寡肽后被吸收
1.蛋白质在胃和肠道被消化成氨基酸和寡肽
（1）蛋白质在胃中被水解成多肽和氨基酸
（2）蛋白质在小肠被水解成小肽和氨基酸
胰液中蛋白酶分内肽酶和外肽酶。
内肽酶：胰蛋白酶（水解碱性氨基酸）、糜蛋白酶（芳香族氨基酸）、弹性蛋白酶（脂肪族氨基酸）
外肽酶：羧基肽A（水解脯、精、赖以外的多种氨基酸）；羧基肽B（水解碱性氨基酸）
进入十二指肠后胰蛋白酶原由肠激酶激活。然后胰蛋白酶又将糜蛋白酶原，弹性蛋白酶原、羧基肽酶原激活。
2.氨基酸通过主动转运过程被吸收
转运蛋白
γ-谷氨酸循环
（二）蛋白质在肠道发生腐败作用
1.肠道细菌通过脱羧基作用产生胺类
2.肠道细菌通过脱氨基或尿素酶的作用产生氨
3.腐败作用产生其他有害物质
三、氨基酸的一般代谢
（一）体内蛋白质分解生成氨基酸
1.蛋白质以不同的速率进行降解（半衰期）
2.真核细胞内蛋白质的降解有两条途径
（1）蛋白质在溶酶体通过ATP-非依赖途径被降解（不需要消耗ATP）
（2）蛋白质在蛋白酶体通过ATP-依赖途径被降解（泛素化）
（二）外源性氨基酸与内源性氨基酸组成氨基酸代谢库
（三）联合脱氨基作用是体内主要的脱氨基途径
1.氨基酸通过转氨基作用去氨基
转氨基作用：是指在转氨酶的催化下，可逆地把α-氨基酸的氨基转移给α-酮酸，结果是氨基酸脱去氨基生成相应的α-酮酸，而原来的α-酮酸则转变为另一种氨基酸。
转氨酶中以L-谷氨酸和α-酮酸的转氨酶最为重要。（GPT/ALT；GOT/AST）肝组织中GPT活性最高，心肌中GOT最高。
转氨酶的辅酶都是维生素B6的磷酸酯，即磷酸吡多醛。
2.L-谷氨酸通过L-谷氨酸脱氢酶催化脱去氨基
是指在L-谷氨酸脱氢酶催化下，L-谷氨酸氧化脱氨生成α-酮戊二酸和氨。
L-谷氨酸脱氢酶是哺乳动物组织中唯一以相当高的速率进行氧化脱氨反应的氨基酸。广泛存在于肝、肾、脑中。
L-谷氨酸脱氢酶是唯一既能利用NAD+又能利用NADP+接受还原当量的酶。
联合脱氨基作用：氨基酸先与α-酮戊二酸进行转氨基作用，生成相应的α-酮酸及谷氨酸，然后谷氨酸在L-谷氨酸脱氢酶作用下，脱去氨基生成原来的α-酮戊二酸并释放出氨。主要在肝、肾组织中进行。（书上的图要牢记）
3.氨基酸通过嘌呤核苷酸循环脱去氨基
肌肉中（心肌和骨骼肌）由于L-谷氨酸脱氢酶活性低，主要通过嘌呤核苷酸循环方式进行。
是另一种形式联合脱氨基作用。
循环过程根据图记。
（四）氨基酸碳链骨架可进行转换或分解
氨基酸脱氨后生成的α-酮酸可以进一步代谢，主要有三方面的代谢途径。
可彻底氧化分解并提供能量；经氨基化生成营养非必需氨基酸；可转变成糖和脂类化合物。
生糖、生酮、生糖兼生酮氨基酸记忆口诀：生酮+生糖兼生酮=“一两色素本来老”（异亮氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、酪氨酸），其中生酮氨基酸为“亮赖”；除了这7个氨基酸外，其余均为生糖氨基酸。（常考点）
四、氨的代谢
（一）体内有毒性的氨有三个重要来源
1.氨基酸脱氨基作用和胺类分解；
2.肠道细菌腐败作用；
3.肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺。（谷氨酰胺在谷氨酰胺酶的催化下水解成谷氨酸和氨）
（二）氨在血液中以丙氨酸和谷氨酰胺的形式转运
1.通过丙氨酸-葡萄糖循环，氨从肌肉运往肝
循环途径根据图记忆
2.通过谷氨酰胺，氨从脑和肌肉等组织运往肝或肾
谷氨酰胺既是氨的解毒产物，又是氨的储存及运输形式。
（三）氨在肝合成尿素是氨的主要去路（重点）
1.Krebs提出尿素是通过鸟氨酸循环合成的学说（这个人还提出“三羧酸循环”学说，相当牛X）
鸟氨酸循环又称尿素循环或Kerbs-Henseleit循环
2.肝中鸟氨酸循环合成尿素的详细步骤
（1）NH3、CO2和ATP缩合成氨基甲酰磷酸（氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ，CPS-Ⅰ）
（2）氨基甲酰磷酸与鸟氨酸反应生成瓜氨酸
（3）瓜氨酸与天冬氨酸反应生成精氨酸代琥珀酸（精氨酸代琥珀酸合成酶）
（4）精氨酸代琥珀酸裂解成精氨酸与延胡索酸
（5）精氨酸水解释放尿素并再生成鸟氨酸
3.尿素合成受膳食蛋白质和两种限速酶活性的调节
（1）高蛋白质膳食促进尿素合成
（2）AGA激活CPS-Ⅰ启动尿素合成
（3）精氨酸代琥珀酸合成酶活性促进尿素合成
4.尿素合成障碍可引起高血氨症与氨中毒
鸟氨酸循环记忆口诀（声明一下这个绝对非原创，我可没有那么邪恶，呵呵）：
“俺”的“鸟”，“呱”的一声，“惊”吓你的“鸟”尿“尿”
（NH3+CO2+H2O+2ATP→）氨基甲酰磷酸+鸟氨酸→瓜氨酸→精氨酸→鸟氨酸+尿素
鸟氨酸循环要点（）
2个部位：尿素合成两个部位——肝脏线粒体+胞液
2个关键酶：氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ、精氨酸代琥珀酸合成酶
2个N：尿素分子中2个N——1个来自NH3、1个来自天冬氨酸
3个重要中间产物：鸟氨酸、瓜氨酸精氨酸
3个ATP：每合成1分子尿素消耗3分子ATP
4个高能磷酸键：每合成1分子尿素消耗4个高能磷酸键
五、个别氨基酸的代谢
（一）氨基酸的脱羧基作用产生特殊的胺类化合物
1.谷氨酸经谷氨酸脱羧酶催化生成γ-氨基丁酸（神经递质）
2.组氨酸经组氨酸脱羧酶催化生成组胺（血管扩张剂）
3.色氨酸经5-羟色氨酸生成5-羟色胺（血管收缩）
4.某些氨基酸的脱羧基作用可产生多胺类物质
鸟氨酸→腐胺→精脒→精胺（促进细胞增殖）
（二）某些氨基酸在分解代谢中产生一碳单位
1.四氢叶酸作为一碳单位的运载体参与一碳单位代谢
一碳单位定义：是指某些氨基酸在分解过程中产生的含有一个碳原子的基团。不能游离存在。CO2不是一碳单位。
2.由氨基酸产生的一碳单位可相互转变
一碳单位来自丝氨酸、甘氨酸、组氨酸及色氨酸
口诀：施（丝）舍（色）一根竹（组）竿（甘）
3.一碳单位的主要功能是参与嘌呤、嘧啶的合成，是氨基酸和核苷酸联系的纽带。
（三）含硫氨基酸的代谢是相互联系的
含硫氨基酸：甲硫氨酸（蛋氨酸）、半胱氨酸、胱氨酸
口诀：刘（硫）邦（半）光（胱）蛋
甲硫氨酸
↙↘
胱氨酸←→半胱氨酸
1.甲硫氨酸参与甲基转移
SAM（S-腺苷甲硫氨酸）是体内甲基最重要的直接供体。
甲硫氨酸循环（转甲基酶辅酶是VitB12）
甲硫氨酸为肌酸合成提供甲基
2.半胱氨酸代谢可产生多种重要的生理活性物质
半胱氨酸与胱氨酸可以互变
半胱氨酸可转变成牛磺酸（胆汁成分）记忆：“半”与“牛”两字相近
半胱氨酸可生成活性硫酸根（PAPS）
（四）芳香族氨基酸代谢可生成神经递质
1.苯丙氨酸羟化生成酪氨酸
2.酪氨酸转变为儿茶酚胺和黑色素或彻底氧化分解
3.色氨酸的分解代谢可产生丙酮酸和乙酰乙酰CoA
（五）支链氨基酸的分解有相似的代谢过程
支链氨基酸包括：缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸。记忆：只借一两（支-缬-异-亮）
第八章核苷酸代谢
考纲要求：
①嘌呤、嘧啶的合成原料、主要合成过程和分解产物，脱氧核苷酸的生成。②嘌呤、嘧啶核苷酸的抗代谢物的作用及其机制。
一、嘌呤核苷酸的合成与分解代谢
（一）嘌呤核苷酸的合成存在从头合成和补救合成两种途径
嘌呤的合成原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、CO2、甲酰基（来自FH4）（常考点）
口诀：（看化学式才能理解）“甘氨酸中间站，谷酰坐两边。左上天冬氨，头顶CO2.”
1.从头合成
（1）原材料：天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、CO2、FH4
（2）从头合成：指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸，称为从头合成途径。
（3）合成部位：肝（主要）、小肠粘膜及胸腺的胞液。
（4）从头合成途径：
①IMP（次*嘌呤核苷酸）的合成（包括11步反应）
磷酸戊糖途径→5-磷酸核糖→磷酸核糖焦磷酸（PRPP）→5-磷酸核糖胺（PRA）→……→IMP
②IMP分别转变为AMP和GMP
IMP→腺苷酸代琥珀酸→AMP→ADP→ATP（激酶作用）
IMP→XMP（*苷酸）→GMP→GDP→GTP（激酶作用）
（5）从头合成调节
GTP可以促进AMP的生成，ATP也可以促进GMP的生成。这种交叉调节作用对维持ATP与GTP浓度的平衡有重要意义。
2.补救合成
（1）原材料：游离的嘌呤碱、嘌呤核苷
（2）定义：指利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经简单反应过程，合成嘌呤核苷酸。
（3）合成部位：脑、骨髓
（4）合成途径：
①利用现有的嘌呤碱（AGI）合成嘌呤核苷酸
A+PRPP→AMP+PPi（APRT催化）；G+PRPP→GMP+PPi（HGPRT催化）；I+PRPP→IMP+PPi（HGPRT催化）
②利用嘌呤核苷重新合成嘌呤核苷酸
腺嘌呤核苷→AMP（腺苷激酶）
（5）补救合成调节APRT受AMP反馈调节，HGPRT受IMP、GMP的反馈调节
（6）生理意义
HGPRT完全缺失的患儿，表现为自毁容貌征或称Lesch-Nyhan综合征。
3.体内嘌呤核苷酸可以相互转变
4.脱氧（核糖）核苷酸的生成是在二磷酸核苷水平上进行的
NDP→dNDP（核糖核苷酸还原酶）N代表AGUC
5.嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基酸或叶酸类似物
（二）嘌呤核苷酸的分解代谢终产物是尿酸
AMP→→→次*嘌呤↘
*嘌呤——→尿酸
GMP→→→鸟嘌呤↗（*嘌呤氧化酶）
痛风症尿酸含量高
二、嘧啶核苷酸的合成与分解代谢
嘧啶的合成原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2.
（一）嘧啶核苷酸的合成同样有从头合成与补救合成
1.嘧啶核苷酸的从头合成比嘌呤核苷酸简单
（1）从头合成大致步骤：①氨基甲酰磷酸的合成；②UMP的合成；③CTP的合成；④脱氧胸腺嘧啶核苷酸的生成（dTMP或TMP）
（2）从头合成的调节
人类调节的关键酶是氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ，主要受UMP负反馈调节；
细菌中调节的关键酶是天冬氨酸氨基甲酰转移酶，主要受CTP的负反馈调节。
2.嘧啶核苷酸的补救合成途径与嘌呤核苷酸类似。
嘧啶+PRPP——→磷酸嘧啶核苷+PPi（嘧啶磷酸核糖转移酶）
3.嘧啶抗代谢物也是嘧啶、氨基酸或叶酸等的类似物。
（二）嘧啶核苷酸的分解代谢
C、U→β-丙氨酸+CO2+NH3；T→β-氨基异丁酸+CO2+NH3
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第三篇基因信息的传递
第十章DNA的生物合成
考纲要求：①DNA的半保留复制及复制的酶。②DNA复制的基本过程。③DNA的损伤（突变）及修复。④逆转录的概念、逆转录酶、逆转录的过程、逆转录的意义。
一、复制的基本规律
1.半保留复制是DNA的复制的基本特征。
2.DNA复制从起始点向两个方向延伸形成双向复制。
双向复制（原核）、多复制子复制（真核）、复制子、复制叉
3.DNA一股子链复制的方向与解链方向相反导致半不连续复制。
（1）领头链：DNA复制时，复制方向与解链方向一致，即按5‘→3’进行连续复制的子链。
（2）随从链：DNA复制时，另一条子链，其复制方向与解链方向相反，为不连续复制。
（3）冈崎片段：指随从链上不连续复制的片段。
（4）半不连续复制：领头链连续复制而随从链不连续复制。
二、DNA复制的酶学和拓扑学变化
DNA复制需要多种生物分子共同参与：
原料：dNTP
酶：DNA-pol
模版：解开成单链的DNA母链。
引物：提供3‘-OH末端，使dNTP可以一次聚合。
（一）核苷酸之间生成磷酸二酯键是复制的基本化学反应
注意：底物是dNTP，而参入子链的是dNMP，也就是要脱下PPi.
（二）DNA聚合酶催化核苷酸之间的聚合
1.原核生物DNA聚合酶分为三型
三种酶都有5‘→3’聚合活性及3‘→5’核酸外切酶活性
（1）DNA-polⅠ
复制过程中校读、修复、填补缺口，不是复制延长中起作用的酶。用特异木瓜蛋白酶可分解为大、小两个片段。
小片段：有5‘→3’核酸外切酶活性（特例）。
大片段（Klenow片段）有3‘→5’核酸外切酶活性和DNA-polⅠ的5‘→3’聚合活性。常用工具酶。
（2）DNA-polII参与DNA损伤的应急状态修复（SOS修复）。
（3）DNA-polⅢ延长中真正起催化作用的酶，兼有5‘→3’聚合活性和3‘→5’外切酶活性
2.常见的真核细胞DNA聚合酶有五种
详见书上表格，与原核对应关系如下：
α——引物酶，β——DNA-polII，γ——线粒体DNA复制，δ——DNA-polⅢ，ε——DNA-polⅠ。
（三）核酸外切酶的校读活性和碱基选择功能是复制保真性的酶学依据
保真性三种机制：1.遵守严格的碱基配对规律；2.聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能；3.复制出错时有即使的校读功能。
（四）复制中的解链伴有DNA分子拓扑学变化
1.多种酶参与DNA解链和稳定单链状态（记书上表）
2.拓扑异构酶改变DNA超螺旋状态、理顺DNA链。
I不需要ATP；II需要或不需要ATP（与功能状态有关）
（五）DNA连接酶连接DNA双链中的单链缺口
三、DNA生物合成过程
（一）原核生物DNA生物合成
1.复制起始：DNA解链形成引发体
（1）DNA解链
oriC（复制起始点）：2组串联重复序列和2对反向重复序列
（2）引发体和引物
引物：由引物酶催化合成的短链RNA分子。
引发体：含有解螺旋酶、DnaC蛋白、引物酶（DnaG蛋白）和DNA的起始复制区域的复合结构。
2.复制的延长过程：领头链连续复制，随从链不连续复制。
两条链都是在DNA-polⅢ催化下进行
3.复制的终止过程：切除引物、填补空缺和连接切口。
引物的水解靠RNA酶；空隙的填补由DNA-polⅠ催化；缺口由连接酶连接。
终止点：ter
（二）真核生物的DNA生物合成
1.真核生物复制的起始与原核基本相似
复制有时序性；多个复制起始点。
2.真核生物复制的延长发生DNA聚合酶α/δ转换
3.端粒酶参与解决染色体末端复制问题
端粒：是真核生物染色体线性DNA分子末端的结构，维持染色体的稳定性和DNA的完整性。
端粒酶：是一种由RNA和蛋白质组成的酶。复制终止时，染色体线性DNA末端可缩短，但通过端粒酶的不依赖模板的复制，可以补偿这种末端缩短。
端粒酶特性：在端粒合成过程中，端粒酶以其自身携带的RNA为模板合成互补连，故端粒酶可看作一种特殊的逆转录酶。
四、逆转录和其他复制方式
（一）逆转录病毒的基因组是RNA，其复制方式是逆转录
逆转录概念
逆转录酶有三种活性：RNA或DNA作模板的dNTP聚合活性和RNase活性。
（二）逆转录的发现发展了中心法则
cDNA
（三）噬菌体按滚环方式复制和线粒体DNA按D环方式复制
五、DNA损伤（突变）与修复
（一）突变在生物界普遍存在
（二）多种化学或物理因素可诱发突变
（三）突变的DNA分子改变类型
碱基错配、缺失、插入，框移突变，重组或重排。
（四）DNA损伤的修复有多种类型
1.直接修复——利用酶简单地逆转DNA损伤
2.切除修复——核苷酸切除修复系统识别DNA双螺旋变形
3.重组修复——能够修复双链断裂损伤
4.SOS修复——DNA损伤广泛而诱发的复杂反应
第11章RNA的生物合成
考纲要求：
①RNA的不对称转录（转录的模板、酶及基本过程）②RNA转录后的加工修饰。③核酶的概念和意义
一、复制和转录的区别
二、原核生物转录的模板和酶
（一）原核生物转录的模板
结构基因：DNA分子上转录出RNA的区段。
不对称转录：它有两方面含义：在DNA分子双链上，一股链用作模板指引转录，另一股链不转录；其二是模板链并非总是在同一单链上。
模板链、编码链
（二）RNA合成由RNA聚合酶催化
1.RNA聚合酶能直接启动RNA链的合成
（NMP）n+NTP→（NMP）n+1+PPi
RNA聚合酶不需要引物就能直接启动RNA链的延长。
启动子
2.RNA聚合酶由多个亚基组成
α决定哪些基因被转录；β与转录全过程有关（催化）；β‘结合DNA模板；σ辨认起始点。
核心酶、全酶
（三）RNA聚合酶结合到DNA的启动子上起动转录
操纵子：每一转录区段可视为一个转录单位，称为操纵子。操纵子包括若干个结构基因及其上游的调控序列。
三、原核生物的转录过程
（一）转录起始需要RNA聚合酶全酶
转录起始过程
转录起始复合物：：RNApol（a2bb￠s）-DNA-pppGpN-OH3￠
（二）原核生物的转录延长时蛋白质的翻译也同时进行
转录空泡：RNA-pol（核心酶）····DNA····RNA
原核生物转录过程中的羽毛状现象说明：在同一DNA模板上，有多个转录同时在进行；转录尚未完成，翻译已在进行。
（三）原核生物转录终止分为依赖ρ（Rho）因子与非依赖ρ因子两大类
转录终止
1.依赖ρ因子的转录终止
ρ因子是由相同亚基组成的六聚体蛋白质；ρ因子能结合RNA，又以对polyC的结合力最强；ρ因子还有ATP酶活性和解螺旋酶的活性。
转录终止信号存在于RNA而非DNA模板。
2.非依赖Rho因子的转录终止
发夹结构
茎环结构
四、真核生物的转录过程
（一）真核生物有三种DNA依赖性RNA聚合酶（表格记一下）
RNA聚合酶Ⅰ（RNAPolⅠ）
RNA聚合酶Ⅱ（RNAPolⅡ）
RNA聚合酶Ⅲ（RNAPolⅢ）
羧基末端结构域（CTD）RNA聚合酶Ⅱ最大亚基的羧基末端有一段共有序列，CTD对于维持细胞的活性是必需的。
（二）转录起始需要启动子、RNA聚合酶和转录因子的参与
1.转录起始前的上游区段具有启动子核心序列
顺式作用元件：启动子、启动子上游元件或等近端调控元件和增强子等远隔序列。
启动子的核心序列：Hognest盒或TATA盒
2.转录因子
反式作用因子
转录因子，熟悉TFⅡ
3.转录起始前复合物（PIC）
4.少数几个反式作用因子的搭配启动特定基因的转录
（三）真核生物转录延长过程中没有转录与翻译同步的现象
核小体
（四）真核生物的转录终止和加尾修饰同时进行
转录终止的修饰点
五、真核生物RNA的加工
（一）真核生物mRNA的加工包括首、尾修饰和剪接
1.前体mRNA在5‘-末端加入“帽”结构
5‘-末端有7-甲基鸟嘌呤的帽结构
加帽酶和甲基转移酶催化完成
2.前体mRNA在3‘端特异位点断裂并加上多聚腺苷酸尾
3.前体mRNA的剪接主要是去除内含子
hnRNA和断裂基因
外显子（exon）和内含子（intron）
mRNA的剪接——除去hnRNA中的内含子，将外显子连接
真核生物前体mRNA分子经剪切和剪接两种模式可加工成不同的mRNA
mRNA的编辑
（二）rRNA的转录后加工
（三）tRNA的转录后加工
tRNA前体加工有四方面变化
碱基修饰
（1）甲基化：如：A？Am（2）还原反应如：U？DHU（3）核苷内的转位反应如：U？ψ
（4）脱氨反应如：A？I
第12章蛋白质的生物合成（翻译）
考纲要求：
①蛋白质生物合成体系，遗传密码。②蛋白质生物合成过程、翻译后加工。③蛋白质生物合成的干扰和抑制。
一、蛋白质生物合成体系
基本原料：20种编码氨基酸
模板：mRNA
适配器：tRNA
装配机：核蛋白体
主要酶和蛋白质因子：氨基酰-tRNA合成酶、转肽酶、起始因子、延长因子、释放因子等
能源物质：ATP、GTP
无机离子：Mg2+、K+
（一）mRNA是蛋白质生物合成的直接模板
开放阅读框架
原核生物的多顺反子
真核生物的单顺反子
起始密码子（initiationcodon）：AUG
终止密码子（terminationcodon）：UAA、UAG、UGA
遗传密码的特点
1.方向性5‘→3’
2.连续性
框移突变、mRNA编辑
3.简并性
4.通用性
5.摆动性tRNA反密码子第1位碱基与mRNA密码子第3位碱基常见。I——U，C，A
（二）核蛋白体是蛋白质生物合成的场所
（三）tRNA是氨基酸的运载工具及蛋白质生物合成的适配器
（四）蛋白质生物合成需要酶类、蛋白质因子等
重要酶类：氨基酰-tRNA合成酶、转肽酶、转位酶
蛋白质因子：起始因子（IF）、延长因子（EF）、释放因子（RF）。
能源物质及离子：蛋白质生物合成的能源物质为ATP和GTP；参与蛋白质生物合成的无机离子有Mg2+、K+等。
二、氨基酸的活化
（一）氨基酸活化形成氨基酰-tRNA
氨基酸的三字母缩写-tRNA氨基酸的三字母缩写
（二）真核生物起始氨基酰-tRNA是Met-tRNAiMet
原核生物起始氨基酰-tRNA：fMet-tRNAfMet
三、肽链的生物合成过程
（一）原核生物的肽链合成过程
起始：指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核蛋白体结合而形成翻译起始复合物的过程。
1.核蛋白体大小亚基分离；
2.mRNA在小亚基定位结合：S-D序列、rpS-1；
3.起始氨基酰-tRNA的结合；
4.核蛋白体大亚基结合。
延长：指在mRNA模板的指导下，氨基酸依次进入核蛋白体并聚合成多肽链的过程。
1.进位/注册：A位，延长因子EF-Tu与EF-Ts参与
2.成肽：转肽酶，A位；
3.转位：A位→P位，延长因子EF-G（转位酶）参与，卸载在E位。
终止：指核蛋白体A位出现mRNA的终止密码子后，多肽链合成停止，肽链从肽酰-tRNA中释出，mRNA、核蛋白体大、小亚基等分离的过程。
终止阶段需要释放因子RF-1、RF-2和RF-3参与。
RF-1、RF-2：识别终止密码子，诱导转肽酶转变为酯酶活性
RF-3：可结合核蛋白体其他部位，有GTP酶活性，能介导RF-1、RF-2与核蛋白体的相互作用。
（二）真核生物的肽链合成过程
起始
1.核蛋白体大小亚基分离；
2.起始氨基酰-tRNA的结合；
3.mRNA在小亚基定位结合；
4.核蛋白体大亚基结合。
延长
真核生物肽链合成的延长过程与原核生物基本相似，但有不同的反应体系和延长因子。
另外，真核细胞核蛋白体没有E位，转位时卸载的tRNA直接从P位脱落。
终止
真核生物翻译终止过程与原核生物相似，但只有1个释放因子eRF，可识别所有终止密码子，完成原核生物各类RF的功能。
四、蛋白质翻译后修饰和靶向输送
翻译后修饰、蛋白质的靶向输送
（一）多肽链折叠为天然构象的蛋白质
1.分子伴侣（1）热休克蛋白（HSP）（2）伴侣蛋白
2.蛋白质二硫键异构酶
3.肽-脯氨酰顺反异构酶
（二）蛋白质一级结构修饰主要是肽键水解和化学修饰
1.肽链末端的修饰
2.个别氨基酸的共价修饰
3.多肽链的水解修饰
（三）空间结构的修饰
1.通过非共价键亚基聚合形成具有四级结构的蛋白质
2.辅基连接后形成完整的结合蛋白质
（四）合成后蛋白质可被靶向输送至细胞特定部位
1.靶向输送的蛋白质N-端存在信号序列
信号序列、信号肽、核定位序列
2.分泌型蛋白质由分泌小泡靶向输送至胞外
信号肽识别颗粒（SRP）
3.蛋白质6-磷酸甘露糖基化是靶向输送至溶酶体的信号
4.靶向输送至内质网的蛋白质C-端含有滞留信号序列
5.质膜蛋白质的靶向输送由囊泡转移到细胞膜
6.线粒体蛋白质以其前体形式在胞液合成后靶向输入线粒体
7.细胞核蛋白质在胞液中合成后经核孔靶向输送入核
五、蛋白质生物合成的干扰和抑制
（一）许多抗生素通过抑制蛋白质生物合成发挥作用
（二）其他干扰蛋白质生物合成的物质
1.毒素
（1）白喉毒素：可使eEF-2发生ADP糖基化共价修饰。
（2）蓖麻蛋白：A链使28SrRNA降解；B链对A链发挥毒性具有重要的促进作用。
2.干扰素
（1）诱导eIF-2磷酸化而失活。
（2）能与双链RNA共同活化特殊的2ˊ-5ˊ寡聚腺苷酸（2ˊ-5ˊA）合成酶，诱导病毒RNA降解。
第13章基因表达调控
考纲要求：
①基因表达调控的概念及原理。②原核和真核基因表达的调控。一、基因表达调控的基本概念
（一）基因表达是指基因转录及翻译的过程
（二）基因表达具有时间特异性和空间特异性
（三）基因表达的方式及调节存在很大差异
1.基本（或组成性）表达
管家基因
组成性基因表达
2.有些基因的表达受到环境变化的诱导和阻遏
可诱导基因、诱导、可阻遏基因
协调表达、协调调节
（四）基因表达调控为生物体生长、发育所必需
二、基因表达调控的基本原理
（一）基因表达调控呈现多层次和复杂性
（二）基因转录激活受到转录调节蛋白与启动子相互作用的调节
1.特异DNA序列决定基因的转录活性
2.转录调节蛋白可以增强或抑制转录活性
3.转录调节蛋白通过与DNA或与蛋白质相互作用对转录起始进行调节
4.RNA聚合酶与基因的启动序列/启动子相结合
三、原核基因表达调节
（一）原核基因转录调节特点
1.σ因子决定RNA聚合酶识别特异性
2.操纵子模型的普遍性
3.原核操纵子受到阻遏蛋白的负性调节
（二）操纵子调控模式在原核基因转录起始的调节中具有普遍性
1.乳糖操纵子（lacoperon）的结构（重点）
2.乳糖操纵子受阻遏蛋白和CAP的双重调节
（1）阻遏蛋白的负性调节
（2）CAP的正性调节
（3）协调调节
（三）原核生物具有不同的转录终止调节机制
（四）原核生物在翻译水平受到多个环节的调节
1.蛋白质分子结合于启动序列或启动序列周围进行自我调节
自我控制
2.反义RNA结合mRNA翻译起始部位的互补序列对翻译进行调节
反义控制
四、真核基因表达调节
（一）真核基因组具有独特的结构特点
1.真核基因组结构庞大
2.真核基因转录产物为单顺反子
3.真核基因组含有大量的重复序列
4.真核基因中存在非编码序列和间隔区，故：具有不连续性
（二）真核基因表达调控更为复杂
1.真核细胞内含有多种RNA聚合酶
2.处于转录激活状态的染色质结构发生明显变化
（1）对核酸酶敏感
（2）DNA拓扑结构变化
（3）DNA碱基的甲基化修饰变化
（4）组蛋白变化
3.在真核基因表达调控中以正性调节占主导
4.在真核细胞中转录与翻译分隔进行
5.转录后修饰、加工更为复杂
（三）RNAPolI和PolIII转录体系的调节相对简单
（四）RNAPolII转录起始的调节非常复杂
1.真核基因顺式作用元件影响基因转录活性
（1）启动子
至少包括一个转录起始点以及一个以上的功能组件。
（2）增强子
指远离转录起始点、决定基因的时间、空间特异性、增强启动子转录活性的DNA序列。其发挥作用的方式通常与方向、距离无关。
（3）沉默子
某些基因的负性调节元件，当其结合特异蛋白因子时，对基因转录起阻遏作用。
2.反式作用因子是真核细胞中重要的转录调控蛋白
（1）转录调节因子分类（按功能特性）
基本转录因子、特异转录因子
（2）转录调节因子结构
DNA结合域、转录激活域、蛋白质-蛋白质结合域
最常见的DNA结合域：锌指（zincfinger）；a-螺旋
3.mRNA转录激活需要转录起始复合物的形成
（五）RNAPolII转录终止的调节机制尚不清楚
（六）转录后水平的调节也是基因表达调控的重要环节
（七）基因表达在翻译水平以及翻译后阶段仍然可以受到调节
第14章基因重组和基因工程
考纲要求：基因重组的概念、基本过程及其在医学中的应用。
一、自然界DNA重组和基因转移是经常发生的
细菌的基因转移与重组有四种方式
接合作用、转化作用、转导作用、细胞融合
转座子：可从一个染色体位点转移到另一位点的分散重复序列。
二、重组DNA技术，又称DNA克隆或分子克隆
（一）重组DNA技术相关概念
1.DNA克隆
2.工具酶（看书上的表）
3.目的基因
4.基因载体
（二）重组DNA技术基本原理
分、切、接、转、筛
1.目的基因的获取
（1）化学合成法要求：已知目的基因的核苷酸序列或其产物的氨基酸序列。
（2）基因组DNA文库
（3）cDNA文库
（4）聚合酶链反应（PCR）（见第22章）
2.克隆载体的选择和构建
3.外源基因与载体的连接
（1）粘性末端连接①同一限制酶切位点连接②不同限制酶切位点连接
（2）平端连接
（3）同聚物加尾连接末端转移酶
（4）人工接头（linker）连接
4.重组DNA导入受体菌
受体菌条件：安全宿主菌、限制酶和重组酶缺陷、处于感受态。
导入方式：转化、转染、感染
5.重组体的筛选
（1）直接选择法
①抗药性标记选择
②标志补救（markerrescue）
③分子杂交法原位杂交Southern印迹
（2）免疫学方法
如免疫化学方法及酶免检测分析等
6.克隆基因的表达
E.coli表达体系的不足：
（1）不宜表达真核基因组DNA；
（2）不能加工表达的真核蛋白质；
（3）表达的蛋白质常形成不溶性包涵体（inclusionbody）；
（4）很难表达大量可溶性蛋白。
三、重组DNA技术与医学的关系非常密切并前景远大
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第四篇专题篇
第十五章细胞信息转导（重点）
考纲要求：
①细胞信息传递的概念。②信息分子和受体。③膜受体和胞内受体介导的信息传递。
细胞通讯
信号转导
一、细胞信号转导概述
细胞信号转导的基本路线
（一）细胞外化学信号有可溶性和膜结合型两种形式
1.化学信号通讯存在从简单到复杂的进化过程
2.可溶性分子信号作用距离不等
化学通讯
①作用距离最远的内分泌系统化学信号，称为激素；
②属于旁分泌系统的细胞因子，主要作用于周围细胞；有些作用于自身，称为自分泌。
③作用距离最短的是神经元突触内的神经递质。
3.细胞表面分子也是重要的细胞外信号
（二）细胞经由特异性受体接收细胞外信号
1.化学信号通过受体在细胞内转换和传递
2.受体既可以位于细胞膜也可以位于细胞内
3.信号分子结构、含量和分布变化是信号转导网络工作的基础
信号转导分子、第二信使
二、细胞内信号转导相关分子
（一）第二信使的浓度和分布变化是重要的信号转导方式
1.环核苷酸是重要的细胞内第二信使
目前已知的细胞内环核苷酸类第二信使有cAMP和cGMP两种。
（1）核苷酸环化酶催化cAMP和cGMP生成
（2）细胞中存在多种催化环核苷酸水解的磷酸二酯酶（PDE）
（3）环核苷酸在细胞内调节蛋白激酶活性
蛋白激酶A（PKA）是cAMP的靶分子
蛋白激酶G（PKG）是cGMP的靶分子
（4）蛋白激酶不是cAMP和cGMP的唯一靶分子
2.脂类也可作为胞内第二信使
（1）磷脂酶（PL）和磷脂酰肌醇激酶（PIKs）催化脂类第二信使生成
磷脂酶C催化DAG和IP3的生成
磷脂酰肌醇-3激酶（PI-3K）催化生成各种磷酸化磷脂酰肌醇
（2）脂类第二信使作用于相应的靶蛋白分子
IP3的靶分子是钙离子通道
DAG和钙离子的靶分子是蛋白激酶C（PKC）
PIP3的靶分子是蛋白激酶B（PKB）
3.钙离子可以激活信号转导有关的酶类
（1）钙离子在细胞中的分布具有明显的区域特征
细胞外液游离钙浓度高；细胞内液的钙离子含量很低，且90%以上储存于细胞内钙库（内质网和线粒体内）。
导致胞液游离Ca2+浓度升高的反应有两种：一是细胞质膜钙通道开放，引起钙内流；二是细胞内钙库膜上的钙通道开放，引起钙释放。
（2）钙离子的信号功能主要是通过钙调蛋白实现
钙调蛋白（calmodulin，CaM）可看作是细胞内Ca2+的受体。
CaM发生构象变化后，作用于Ca2+/CaM-依赖性激酶（CaM-K）。
4.NO的信使功能与cGMP相关
（二）蛋白质作为细胞内信号转导分子
1.蛋白激酶/蛋白磷酸酶是信号通路开关分子
（1）蛋白质的可逆磷酸化修饰是最重要的信号通路开关；
（2）蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶和蛋白酪氨酸激酶是主要的蛋白激酶；
（3）MAPK级联激活是多种信号通路的中心
ERK途径包括Raf-MEK-MAPK级联反应
JNK/SAPK途径参与应激（反应）
P38-MAPK亚家族介导炎症、凋亡等应激（反应）
（4）蛋白酪氨酸激酶转导细胞增殖与分化信号
受体型PTK：胞内部分含有PTK的催化结构域；
非受体型PTK：主要作用是作为受体和效应分子之间的信号转导分子；
核内PTK：细胞核内存在的PTK.
（5）蛋白磷酸酶衰减蛋白激酶信号
2.G蛋白的GTP/GDP结合状态决定信号通路的开关
异源三聚体G蛋白：与7次跨膜受体结合，以α亚基（Gα）和β、γ亚基（Gβγ）三聚体的形式存在于细胞质膜内侧。
低分子量G蛋白（21kD）Ras
3.蛋白相互作用结构域介导信号通路中蛋白质的相互作用
4.衔接蛋白和支架蛋白连接信号通路与网络
三、各种受体介导的基本信号转导通路
细胞内受体
受体离子通道受体
细胞膜受体G-蛋白偶联受体
单次跨膜受体
三种膜受体的特点（书上图表）
（一）细胞内受体多属于转录因子
（二）离子通道型膜受体是化学信号与电信号转换器
（三）G蛋白偶联受体通过G蛋白-第二信使-靶分子发挥作用（根据书上的图记忆）
1.G蛋白的活化启动信号转导
2.G蛋白偶联受体通过G蛋白-第二信使-靶分子发挥作用
3.胰高血糖素受体通过AC-cAMP-PKA通路转导信号
4.血管紧张素II受体通过PLC-IP3/DAG-PKC通路介导信号转导
（四）单跨膜受体依赖酶的催化作用传递信号
1.Ras→MAPK途径是EGFR的主要信号通路
2.JAK-STAT通路转导白细胞介素受体信号
3.NF-kB是重要的炎症和应激反应信号分子
4.TGFb受体是蛋白丝氨酸激酶
（五）细胞信号转导过程的特点和规律
第十六、十七章血液与肝的生物化学
考纲要求：
①血浆蛋白的分类、性质及功能。②成熟红细胞的代谢特点。③血红素的合成。④肝在物质代谢中的主要作用。⑤胆汁酸盐的合成原料和代谢产物。⑥胆色素的代谢、*疸产生的生化基础。⑦生物转化的类型和意义。
这部分不打算细说了，考试也比较简单，看书注意细节，自己根据老师上课讲的进行总结即可。
第十八章维生素
考纲要求：维生素的分类、功能和意义。
第二十章癌基因、抑癌基因与生长因子
考纲要求：癌基因的基本概念及活化的机制。抑癌基因和生长因子的基本概念及作用机制。
第二十一章常用的分子生物学技术原理和应用
考纲要求：常用的分子生物学技术原理和应用。基因诊断的基本概念、技术及应用。基因治疗的基本概念及基本程序。
一、分子杂交与印迹技术
（一）原理
1.印迹技术
利用各种物理方法使电泳胶中的生物大分子转移到NC等各种膜上，使之成为固相化分子。这一技术类似于用吸墨纸吸收纸张上的墨迹，因此称之为“blotting”，译为印迹技术。
2.探针技术
用放射性核素、生物素或荧光染料标记其末端或全链的已知序列的多聚核苷酸链被称为“探针”，探针可以与固定在NC膜上的核苷酸结合，判断是否有同源的核酸分子存在。
（二）印迹技术的类别及应用
1.DNA印迹（SouthernBlotting）用于基因组DNA、重组质粒和噬菌体的分析。
2.RNA印迹（NorthernBlotting）用于RNA的定性定量分析。
3.蛋白质的印迹（WesternBlotting）用于蛋白质定性定量及相互作用研究。
二、聚合酶链反应
（一）PCR技术的工作原理
PCR体系基本组成成分
模板DNA、特异性引物、耐热DNA聚合酶、dNTPs、Mg2+
PCR的基本反应步骤
变性（95？C）、退火（Tm-5？C）、延伸（72？C）
（二）PCR技术的主要用途
1.目的基因的克隆
2.基因突变
3.DNA和RNA的微量分析
4.DNA序列测定
5.基因突变分析
（三）几种重要的PCR衍生技术
1.逆转录PCR技术：RT-PCR是目前从组织或细胞中获得目的基因以及对已知序列的RNA进行定性及半定量分析的最有效方法。
2.原位PCR技术：
3.实时PCR技术
三、核酸序列分析
基本原理：化学裂解法（Maxam-Gillbert法）、DNA链的末端合成终止法（Sanger法）
（一）DNA链末端合成终止法
（二）DNA自动测序
四、基因文库
是指一个包含了某一生物体全部DNA序列的克隆群体。
基因组DNA文库（genomicDNAlibrary）
cDNA文库（cDNAlibrary）
五、生物芯片技术
（一）基因芯片
（二）蛋白质芯片
六、生物大分子相互作用研究技术
（一）蛋白质相互作用研究技术
1.酵母双杂交
2.各种亲和分析（标签蛋白沉淀、免疫共沉淀等）
3.荧光共振能量转换效应分析
4.噬菌体显示系统筛选
（二）DNA-蛋白质相互作用分子分析技术
1.电泳迁移率变动测定
2.染色质免疫沉淀法ChIP是目前可以研究体内DNA与蛋白质相互作用的主要方法。
七、遗传修饰动物模型的建立及应用
八、疾病相关基因的克隆与鉴定
九、基因诊断和基因治疗
查看生物化学学习笔记1，
